孔进喜　王晓香　文雅　许雪燕

珠海格力电器股份有限公司　广东珠海　519000

1　引言

米饭的食味特性是大米食用品质评价中最重要的指标之一，因此，开展对米饭食味品质的研究对米饭的批量生产有实际的指导意义。米饭感官评价即通过人的眼观（米饭外观形态）、鼻闻（风味）、口尝（口感）等方法对所蒸煮的米饭的形态、色泽、风味和适口性的综合评价[1]。米饭的质构特性在食味评价中占有相当大的比重，其反映了米饭的适口性（软硬度、弹性、粘性等）。在现行有效的标准中规定[2]：口感较佳的米饭应具备软硬度适中、弹性大、爽滑、具有粘性但不粘牙的特性。米饭食味品质评价主要包括感官指标评价和物理化学指标评价，感官评价具有人为因素主观性强，评价流程麻烦，耗费时间长，评定结果离散性大等缺点，另外，理化评价则是对稻米的化学成分含量进行测定，并与米饭的食味品质建立相关性分析，进而得出这些指标与食味特性的相互关系[3]。但是，稻米由生米经过加水加热制成熟米饭后，其化学组成成分发生了一系列的变化，若采用理化指标对米饭食用特性进行评价，较难直观、准确地反应米饭的整体食用品质。因此，如何应用仪器设备对米饭的食用品质进行评价，越来越受到学者的重视。

测定米饭质地的仪器主要有TPA质构仪、硬度粘度仪、通用实验仪等，质构仪通过模仿人的咀嚼过程，对米饭的质构做出客观评价。本文研究在不同的触发力、压缩量和测试速度下，对米饭口感指标测试值（硬度、粘附性、弹性和咀嚼性）的平均值和变异系数进行分析，以考查米饭物性测试结果的稳定性和重现性，从而为质构仪能够快速、准确地评价米饭提供理论依据。

2　材料与方法

2.1　材料与设备

大米，当地市售长粒米；电饭煲，额定功率1200W；TMS-TOUCH质构仪，选择圆柱形探头，北京盈盛恒泰科技有限责任公司；UMA-M型电子称，厦门联贸易有限公司。

2.2　样品制备

电子称称取600g大米放入容器中，加入室温水，清洗2-3次，淘洗过的米从容器转移至电饭煲内锅，按照1:1.5的水米比添加水，并盖好锅盖，选择“煮饭”功能的“劲道”口感，按下“开始”按钮，进行蒸煮，直至烹饪结束。

2.3　试验方法

为了确定口感测试方法中参数的最佳匹配，选取触发力、压缩量、测试速度三个因素，分别记为1、2、3。样品制备好后，趁热从上层中心和边缘以及下层中心和边缘各取米饭80g，分别放入塑料盒中，作为待测样品，并通过质构仪测定米饭的硬度、粘附性、弹性和咀嚼性，分析每个因素对米饭口感指标的影响。每个因素选取四个水平，进行正交试验，通过变异系数，选择三个因素的最优组合，确定口感测试参数。样品在不同参数下分别进行8次平行试验，并分析各个口感指标的平均值和变异系数。

图1　触发力对米饭口感指标的影响

图2　压缩量对米饭口感指标的影响

2.3.1 单因素试验

单因素试验方案如表1所示。

2.3.2 正交试验

三因素四水平正交试验方案如表2所示。

2.4　数据处理与分析

利用Microsoft Office Excel 2007，SASS8.0软件对数据进行处理与分析。以米饭口感指标测定值的平均值和变异系数判断米饭质构仪个设置参数条件下测试结果的稳定性和重现性。

3　结果分析

3.1　单因素试验

由图1可知，随着触发力的增加，米饭的硬度和粘附性变化趋势相同，均呈先增大后减小的变化趋势，当触发力为1.5N时，为硬度和粘附性变化的拐点；而米饭的弹性和咀嚼性均随着触发力的增加而下降。当触发力小于1.5N时，随着触发力的增加米饭的咀嚼性和弹性显著降低，而当其值超过1.5N时，两个指标的变化趋于平缓。

从图2可知，米饭的硬度、粘附性和咀嚼性均随着压缩量的增大而增大，其中硬度、咀嚼性增加的幅度明显大于粘附性；当压缩量大于85%时，米饭的硬度、咀嚼性和粘附性显著增大。而弹性指标随压缩量的增大变化不大，这表明弹性受压缩量的影响不大。这与邓灵珠[4]的研究结果相一致。

物性测试压缩量是样品被压缩的距离与样品原尺寸的比值，表征样品被压缩后内部结构的变化。不同的压缩量使被测样品发生的形变程度及其内部结构变化各异。另一方面，因测试样品自身特性的原因，不同的压缩量对质构测试结果产生较大影响，使得测试结果波动性较大。譬如，测试硬度较大的样品（如面包、馒头等），若设置的压缩量太小，则测得的弹性、硬度等口感指标偏小；反之，容易使样品形变剧烈，硬度、弹性等指标偏大。所以，应根据研究对象的特性选择合适的压缩量。

表1　单因素试验方案

表3　质构测定参数对米饭口感指标的影响

测试速度对米饭硬度、粘附性、弹性和咀嚼性的影响如图3所示。由图可得，与压缩量相比，测试速度对米饭硬度、粘附性、弹性和咀嚼性的测试结果影响较小。随着测试速度的加快，米饭的硬度呈先增大后降低的变化趋势，咀嚼性的变化与硬度变化相反，呈先降低后增加的变化趋势；而米饭的粘附性和弹性随测试速度的增加变化幅度很小，说明米饭粘附性和弹性不受测试速度的影响。

测试速度是质构指标测定时需要设定的另一重要参数。如果测试速度设置过大，则测试样品在第一次被压缩时瞬间形变，会影响样品的恢复以及随后进行的第二次压缩；反之，测试速度设置过小，则样品在相对较长的时间内压缩产生各种形变，由此获得的测试曲线变得弯曲不平滑，产生的误差较大。因此，选择恰当的测试速度也是质构指标测试的关键设置参数。

3.2　正交试验

触发力、压缩量和测试速度对米饭硬度、粘附性、弹性和咀嚼性的影响程度如表3所示，从中可知：压缩量对米饭的口感指标硬度、粘附性、弹性和咀嚼性均有极显著影响；测试速度对米饭的硬度、弹性和咀嚼性也有极显著影响，而对粘附性有显著影响；触发力对米饭的弹性和咀嚼性有极显著影响，但对米饭的硬度和粘附性的影响不显著。

可以通过变异系数的大小来衡量试验测量结果的准确与否，变异系数越小，则表明测量结果的重现性越好，实验结果越准确；反之，变异系数越大，表明测量结果较离散，重现性不好，测试结果越不准确。图4是16组正交试验的变异系数，第12组的变异系数最小，表明测试结果越准确。基于本实验测试条件，米饭口感测试参数为：压缩量85%、触发力2N、测试速度60mm/min。

4　总结

根据各个参数设置条件下米饭口感指标硬度、粘附性、弹性和咀嚼性的测定结果平均值和变异系数表明：触发力、压缩量和测试速度的变化对米饭质构指标的硬度和咀嚼性影响程度较大，而对米饭的粘附性和弹性影响较小；设置压缩量为85%、触发力为2N、测试速度为60mm/min，米饭的质构特性指标测定结果重现性较好。

图3　测试速度对米饭口感指标的影响

图4　十六组正交试验变异系数

[1] 周显青， 王学锋， 张玉荣， 等. 米饭食味品质评价技术进展[J]. 粮油食品科技， 2013，21（1）：56-61.

[2] 中华人民共和国国家标准GB/T15682-2008. 稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法[J]. 北京：中国标准出版社，2008.

[3] Yu L.， Turner M.S.， Fitzgerald M.，et al. Review of the effects of different processing technologies on cooked and convenience rice quality[J]. Trend in Food&technology.2017，59：124-138.

[4] 邓灵珠. 大米蒸煮与米饭物性及食味形成机理[D]. 河南：河南工业大学，2012.